RETE REGIONALE DI MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DELLA QUALITÀ DELL'ARIA PROVINCIA DI BOLOGNA - REPORT DEI DATI 2020
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RETE REGIONALE DI MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DELLA QUALITÀ DELL’ARIA PROVINCIA DI BOLOGNA REPORT DEI DATI 2020
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 Indice generale INQUADRAMENTO NORMATIVO................................................................................3 LA ZONIZZAZIONE DELLA PROVINCIA DI BOLOGNA........................................................4 LA RETE DI MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DELLA QUALITA’ DELL’ARIA..........................5 CONDIZIONE METEOROLOGICA DEL TERRITORIO METROPOLITANO...................................6 Temperatura............................................................................................................. 6 Precipitazioni............................................................................................................ 7 Direzione e velocità del vento.......................................................................................8 Altezza di rimescolamento..........................................................................................10 Stabilità atmosferica.................................................................................................. 11 LA QUALITÀ DELL’ARIA NEL 2020..........................................................................14 BIOSSIDO DI AZOTO E OSSIDI DI AZOTO............................................................................16 OZONO................................................................................................................... 21 PARTICOLATO PM10................................................................................................... 27 PARTICOLATO PM2.5.................................................................................................. 32 MONOSSIDO DI CARBONIO............................................................................................36 BENZENE................................................................................................................. 39 ANALISI SUL PARTICOLATO...................................................................................42 IDROCARBURI POLICICLICI AROMATICI.............................................................................42 ARSENICO, CADMIO, NICHEL, PIOMBO.............................................................................45 EFFETTI DELLE MISURE DI CONTENIMENTO ALLA DIFFUSIONE DEL SARS–COV–2..................47 CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE...............................................................................48 2
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 INQUADRAMENTO NORMATIVO La norma quadro in materia di valutazione e gestione della qualità dell’aria è rappresentata dal D.Lgs n. 155/2010, “Attuazione della direttiva 2008/50/CE relativa alla qualità dell'aria ambiente e per un'aria più pulita in Europa” e ss.mm.ii., che ha abrogato il Decreto Legislativo n. 351/99 e i rispettivi decreti attuativi (il DM 60/02, il Decreto Legislativo n.183/2004 e il DM 261/2002). Il Decreto Legislativo n. 155/2010 indica gli obiettivi di qualità dell’aria ambiente e definisce i metodi e i criteri comuni per la caratterizzazione delle zone. Il Decreto contiene inoltre le definizioni di: valore limite, livello fissato dalla normativa in base alle conoscenze scientifiche al fine di evitare, prevenire o ridurre gli effetti dannosi sulla salute umana o per l’ambiente nel suo complesso; tale livello deve essere raggiunto entro un dato termine e successivamente non superato (articolo 2, comma 1, lettera h); valore obiettivo, livello fissato al fine di evitare, prevenire o ridurre effetti nocivi per la salute umana o per l’ambiente nel suo complesso, da conseguire, ove possibile, entro una data prestabilita (articolo 2, comma 1, lettera m); soglia di informazione, livello oltre il quale vi è un rischio per la salute umana in caso di esposizione di breve durata per alcuni gruppi particolarmente sensibili della popolazione nel suo complesso ed il cui raggiungimento impone di assicurare informazioni adeguate e tempestive (articolo 2, comma 1, lettera o); soglia di allarme, livello oltre il quale vi è un rischio per la salute umana in caso di esposizione di breve durata per la popolazione nel suo complesso ed il cui raggiungimento impone di adottare provvedimenti immediati (articolo 2, comma 1, lettera n); livello critico, livello fissato in base alle conoscenze scientifiche, oltre il quale possono sussistere effetti negativi diretti su recettori quali gli alberi, le altre piante o gli ecosistemi naturali, esclusi gli esseri umani (articolo 2, comma 1, lettera i); obiettivi a lungo termine, livello da raggiungere nel lungo periodo mediante misure proporzionate, al fine di assicurare un’efficace protezione della salute umana e dell’ambiente (articolo 2, comma 1, lettera p), ed individua l’elenco degli inquinanti per i quali è obbligatorio il monitoraggio: ossidi e biossido di azoto, NO2 e NOX biossido di zolfo, SO2 monossido di carbonio, CO ozono, O3 particolato con diametro aerodinamico ≤ 10 μm, PM10 particolato con diametro aerodinamico ≤ 2.5 μm, PM2.5 benzene benzo(a)pirene, benzo(a)antracene, benzo(b)fluorantene, benzo(j)fluorantene, benzo(k)fluorantene, indeno(1,2,3-cd)pirene e dibenzo(a,h)antracene piombo, arsenico, cadmio, nichel, mercurio precursori dell'ozono. stabilendo le modalità di trasmissione e i contenuti delle informazioni sullo stato della qualità dell’aria da inviare al Ministero dell’Ambiente. 3
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 LA ZONIZZAZIONE DELLA PROVINCIA DI BOLOGNA L’articolo 3 del D.Lgs n°155 del 13 agosto 2010 e ss.mm.ii., impone la suddivisione dell’intero territorio nazionale in zone e agglomerati da classificare ai fini della valutazione della qualità dell’aria ambiente. La zonizzazione ed il suo riesame in caso di variazioni, sono affidati alle regioni. La Regione Emilia Romagna con la DGR del 27/12/2011 n. 2001 e successiva DGR del 23/12/2013 n.1998 ripartisce e codifica il territorio regionale nella seguente maniera: un Agglomerato comprendente Bologna e comuni limitrofi, la zona Appennino, la zona Pianura Ovest e la zona Pianura Est come rappresentato nella Figura 1. IT08100 Agglomerato IT08101 Appennino IT08102 Pianura Ovest IT08103 Pianura Est Figura 1 - Zonizzazione regionale DGR 27/12/2011 Il territorio della Città Metropolitana di Bologna comprende interamente l’“Agglomerato”, parte della zona “Appennino” e parte della zona “Pianura Est”. In Tabella 1 sono indicati i comuni che ricadono nelle zone individuate. Argelato, Calderara di Reno, Castel M aggiore, Granarolo dell'Emilia, Bologna, Castenaso, Zola Predosa, Ozzano Agglomerato dell'Emilia, San Lazzaro di Savena, Casalecchio di Reno, Sasso M arconi, Pianoro Crevalcore, Pieve di Cento, Galliera, San Giovanni in Persiceto, San Pietro in Casale, M alalbergo, Baricella, Castello d'Argile, San Giorgio di Piano, Sant'Agata Bolognese, Bentivoglio, Sala Bolognese, M olinella, M inerbio, Pianura Est Budrio, Anzola dell'Emilia, M edicina, Imola, Crespellano, Bazzano, M onteveglio, Castel Guelfo di Bologna, Castel San Pietro Terme, M ordano, Dozza M onte San Pietro, Castello di Serravalle, Savigno, M arzabotto, M onterenzio, Casalfiumanese, M onzuno, Vergato, Loiano, Castel d'Aiano, Grizzana M orandi, Borgo Tossignano, Fontanelice, Gaggio M ontano, Appennino M onghidoro, Castel del Rio, San Benedetto Val di Sambro, Castiglione dei Pepoli, Lizzano in Belvedere, Camugnano, Castel di Casio, Porretta Terme, Granaglione Tabella 1 - Zonizzazione per la Città Metropolitana di Bologna DGR 27/12/2011 4
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 LA RETE DI MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DELLA QUALITA’ DELL’ARIA La rete di monitoraggio della Città Metropolitana di Bologna è attualmente costituita da 7 stazioni di misura, distribuite su 5 comuni, così come riportato in Tabella 2 e Figura 2, dove è anche indicata la zonizzazione territoriale ai fini della qualità dell’aria. Nell'ambito dell'armonizzazione della rete di monitoraggio della qualità dell'aria alla zonizzazione regionale in vigore, dal 1° gennaio 2020 sono stati eliminati, dalla stazione di viale De Amicis a Imola, gli analizzatori di monossido di carbonio (CO) e composti aromatici (BTX). STAZIONE TIPO NO2 CO PM10 PM2.5 O3 BTX Bologna - Porta San Felice Traffico urbano Agglomerato San Lazzaro – Poggi Traffico urbano Bologna - Giardini Margherita Fondo urbano Bologna - Chiarini Fondo suburbano Imola - De Amicis Traffico urbano Pianura Est Molinella – Fondo rurale San Pietro Capofiume Appennino Porretta Terme - Castelluccio Fondo remoto Tabella 2 - Stazioni e parametri della rete di monitoraggio Figura 2 – Disposizione delle stazioni di misura di qualità dell’aria 5
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 CONDIZIONE METEOROLOGICA DEL TERRITORIO METROPOLITANO La qualità dell’aria è il risultato di una complessa compartecipazione di vari fattori: le emissioni dirette di inquinanti primari da sorgenti antropiche o naturali, i processi dinamici che hanno luogo nei bassi strati dell’atmosfera (e che sono alla base dei meccanismi di accumulo, dispersione, rimozione ecc.) e le trasformazioni chimico-fisiche che possono portare alla formazione di nuove specie (inquinanti secondari). Le condizioni meteorologiche influiscono sulle concentrazioni misurate localmente, essendo determinanti dal punto di vista dell’efficacia dei meccanismi di trasporto orizzontale, rimescolamento verticale, rimozione per deposizione e trasformazione degli inquinanti in atmosfera. Ad integrazione della presentazione dei dati rilevati dalla rete di monitoraggio della qualità dell’aria, si riportano pertanto le statistiche mensili o stagionali dei principali indicatori meteorologici, rilevati nel periodo di osservazione (anno 2020) presso la stazione di Bologna Urbana (rappresentativa della principale area urbana della Città Metropolitana). In particolare vengono esaminate le seguenti variabili: temperatura; precipitazioni; direzione e velocità del vento; altezza di rimescolamento; stabilità atmosferica. Per alcuni parametri è stato effettuato il confronto con il 201 9 e con il clima di riferimento relativo al trentennio 1961-1990 per la stazione di Bologna – Borgo Panigale. I dati di altezza di rimescolamento e stabilità per l’area urbana di Bologna derivano dalle analisi LAMA, prodotte grazie alle simulazioni operative del modello meteorologico COSMO il quale utilizza sia valori osservati sia una serie di informazioni sulle caratteristiche del territorio (orografia, uso del suolo, ecc). Nelle sezioni dedicate ai parametri di qualità dell’aria vengono fornite indicazioni circa l’influenza della meteorologia sulla possibile occorrenza di eventi critici, con particolare riguardo ai giorni favorevoli all’accumulo di particolato ed alla formazione di ozono. Temperatura In Figura 3 sono analizzati gli andamenti delle temperature minima, media e massima mensili (°C) per l’anno in esame; sono riportati inoltre i valori normali climatici delle temperature medie e gli scostamenti rispetto al 2019. 40 35 30 25 20 °C 15 10 5 0 gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic -5 Tmed D 20-19 Tmed Tmed CLIMA Figura 3 – Bologna: temperature mensili (°C) 6
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 Anche il 2020 è stato un anno decisamente caldo con temperature quasi sempre sopra al clima di riferimento. Le temperature medie mensili sono variate da un minimo di -1.9°C nel mese di gennaio ad un massimo di 37°C nel mese di luglio. Le minime sono scese al di sotto dei 0°C solo a gennaio. I mesi di marzo, giugno e ottobre hanno segnato rispetto al 2019 differenze negative comprese fra -2 e - 3°C, mentre i mesi di gennaio, febbraio e maggio, risultano più caldi rispetto all’anno precedente (mediamente tra 1.5 e 4°C). Il confronto con il riferimento climatico, mostra temperature medie mensili in generale più rigide nelle minime (con l’eccezione di febbraio 1,9 °C e dicembre 0.4°C) e più calde nelle medie e nelle massime in tutti i mesi, queste ultime decisamente più elevate (da 4°C a ottobre fino a 11,5°C di febbraio). L’estate non ha presentato anomalie climatiche rilevanti e a luglio si è verificata la prima breve, ma intensa, ondata di calore (27-31 luglio). Le temperature sono tornate sopra alla norma del periodo negli ultimi due mesi dell’anno nei quali sono stati registrati scostamenti dai valori di riferimento 1961-1990 dell’ordine di 2-4°C. Precipitazioni La precipitazione può risultare un fattore influente nell’efficacia dei meccanismi di rimozione degli inquinanti, in base alla quantità di pioggia ma anche grazie al significativo rimescolamento delle masse d’aria associato al passaggio delle perturbazioni. Per quanto riguarda la quantità di precipitazioni, in Figura 4 sono rappresentate le cumulate mensili (mm) dell’anno in esame, i valori normali climatici di queste e gli scostamenti rispetto al 2019. Le precipitazioni totali annuali registrano -37% rispetto al riferimento climatico (ppt CLIMA nel grafico) e una variazione di circa il -32% rispetto al 2019 nei millimetri totali di pioggia: circa 653 mm nel 2019 e 442 mm nel 2020. Figura 4 - Bologna: precipitazione cumulata mensile (mm) Il 2020 è stato un anno decisamente secco con sensibili anomalie mensili. L’anno ha esordito con una sequenza di cinque mesi di piogge scarse, risultata nel valore più basso di precipitazioni medie regionali totali dal 1° gennaio al 31 maggio, mai misurato dal 1961 a oggi (Arpae Rapporto IdroMeteoClima 2020). 7
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 Scostamenti negativi importanti si sono registrati in maggio e novembre, sia rispetto alla norma sia al 2019, mentre anomalie positive pluviometriche sono state osservate a giugno (16%) e dicembre (21%). In generale il mese con le maggiori precipitazioni, circa 82 mm di pioggia (ovvero un quinto del quantitativo annuale), è stato dicembre, risultato il più piovoso dal 1961, seguito da giugno con 69 mm di pioggia. Febbraio invece è stato caratterizzato da scarsissime precipitazioni (0,4 mm), risultando in assoluto il mese con quantitativi più bassi rispetto alla norma. Dal punto di vista della rimozione degli inquinanti tramite meccanismi di deposizione umida viene fissata come soglia di significatività una precipitazione cumulata giornaliera di 0,3 mm (sopra ai valori della sensibilità strumentale e di fenomeni di condensa di rugiade e umidità atmosferica). Inoltre tale scelta si può ricondurre anche alla definizione di “giorno critico per l’accumulo di PM 10” elaborata da Arpae-SIMC. Direzione e velocità del vento Il vento costituisce un fattore determinante nella dinamica del trasporto in orizzontale degli inquinanti: la direzione prevalente può fornire indicazioni sulle zone da e verso cui questi tendono ad essere trasportati, mentre la velocità del vento influenza la rapidità di allontanamento dalle sorgenti di emissione e i meccanismi di accumulo. La rosa dei venti annuale riportata in Figura 5 costituisce la rappresentazione della distribuzione in frequenza delle classi di velocità media oraria del vento (m/s) per direzione di provenienza (°N) per il 2020. 0° 337.5° 2500 22.5° 315° 2000 45° 1500 292.5° 1000 67.5° 500 270° 90° 247.5° 112.5° 225° 135° 202.5° 157.5° 180° 0 3 6 10 16 (knots) Wind speed 0 1,5 3,1 5,1 8,2 (m/s) Figura 5 – Bologna: rosa dei venti, anno 2020 Si osserva una netta prevalenza delle classi di intensità relativamente modesta (con valori fino a 3m/s) mentre i venti provengono in gran parte dal quadrante sud-occidentale. Rispetto al 2019, vi è stato un incremento nelle classi di calma di vento (
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 In autunno (set-ott-nov) i venti risultano provenire principalmente dai quadranti sudoccidentali con velocità mediamente più basse. In primavera (mar-apr-mag) le direzioni SudOvest costituiscono le componenti dominanti e una maggior presenza di classi di velocità più elevate. Aumentano inoltre le componenti del primo quadrante con velocità comprese nell’intervallo 3 - 5 m/s. Inverno Primavera 0° 0° 337.5° 500 22.5° 337.5° 500 22.5° 315° 400 45° 315° 400 45° 300 300 292.5° 200 67.5° 292.5° 200 67.5° 100 100 270° 90° 270° 90° 247.5° 112.5° 247.5° 112.5° 225° 135° 225° 135° 202.5° 157.5° 202.5° 157.5° 180° 180° 0 3 6 10 16 (knots) 0 3 6 10 16 (knots) Wind speed Wind speed 0 1,5 3,1 5,1 8,2 (m/s) 0 1,5 3,1 5,1 8,2 (m/s) Estate Autunno 0° 0° 337.5° 800 22.5° 337.5° 800 22.5° 315° 600 45° 315° 600 45° 400 400 292.5° 67.5° 292.5° 67.5° 200 200 270° 90° 270° 90° 247.5° 112.5° 247.5° 112.5° 225° 135° 225° 135° 202.5° 157.5° 202.5° 157.5° 180° 180° 0 3 6 10 16 (knots) 0 3 6 10 16 (knots) Wind speed Wind speed 0 1,5 3,1 5,1 8,2 (m/s) 0 1,5 3,1 5,1 8,2 (m/s) Figura 6 – Bologna: rose dei venti stagionali 2020 La suddivisione dei dati di velocità del vento secondo la scala Beaufort (Tabella 3) evidenzia come valori compresi tra 0.3 e 3.3 m/s rimangano in assoluto i più frequenti, rappresentando quasi sempre dal 70 a oltre il 90% del campione mensile e circa l'82% su base annuale. Tra le varie classi, è prevalso per tutto l’anno il grado 2 “brezza leggera” (1.6-3.3m/s), mentre il grado 1 “bava di vento” (0.3-1.5m/s) prevale nel primo e nell’ultimo trimestre. Le classi associate a velocità superiori risultano maggiormente popolate nel mesi di aprile, fino a punte di grado 5 . Rispetto al 2019 vi è una maggiore incidenza di stati di calma di vento (2.4% su base annuale). Il maggior numero di “calme” (
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 Tabella 3 – Distribuzione delle velocità del vento secondo la scala Beaufort, anno 2020 Altezza di rimescolamento Lo strato di rimescolamento si estende dal suolo alla zona di inversione termica ed è lo strato all’interno del quale i moti turbolenti di origine sia termica (legati al riscaldamento della superficie) che meccanica (legati all’azione del vento) pilotano la dispersione degli inquinanti. In linea generale un maggiore spessore di tale strato indicherà un più efficace rimescolamento in verticale e quindi una minore concentrazione misurata al suolo. Figura 7 - Bologna: altezza di rimescolamento (m), giorno tipo stagionale 2020 L’altezza dello strato di rimescolamento è soggetta a variazioni giornaliere e stagionali, dipendendo dal ciclo radiativo del suolo e dalle condizioni meteorologiche. In Figura 7 sono riportati gli andamenti medi sulle 24 ore dell’altezza di rimescolamento (m) per le varie stagioni del 2020. 10
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 Si osserva un innalzamento a partire dalle prime ore del mattino (più tardi e più gradualmente in inverno, più rapidamente in estate) fino a raggiungere il valore massimo nel pomeriggio, nella fascia oraria dalle 13 alle 15. Segue una diminuzione all’approssimarsi delle ore serali (molto più rapida e più tardi in estate) fino a raggiungere i valori minimi caratteristici delle ore notturne. Nel periodo diurno la variazione stagionale risulta decisamente più marcata: lo spessore dello strato di rimescolamento arriva al massimo fino a circa 450 m nei mesi invernali e a valori oltre i 1600 m in estate, in concomitanza con la maggiore occorrenza di condizioni instabili. I valori notturni sono confrontabili nelle varie stagioni (attorno a 200m). Stabilità atmosferica Le categorie di stabilità atmosferica sono utili ai fini della valutazione delle condizioni presenti nello strato di rimescolamento, ovvero del grado di turbolenza che lo caratterizza e conseguentemente della rapidità della dispersione delle sostanze inquinanti o viceversa della tendenza all’accumulo. Viene solitamente utilizzata una classificazione semplificata di tipo qualitativo, detta Pasquill-Gifford, che prevede 6 condizioni: classe A o fortemente instabile classe B o moderatamente instabile classe C o debolmente instabile classe D o neutrale classe E o debolmente stabile classe F o stabile. Di seguito sono riportati i grafici relativi ai giorni tipo stagionali della frequenza percentuale con cui ricorrono le varie classi di stabilità per l’anno 2020 (Figura 8 e Figura 9). Si osserva la presenza di condizioni stabili (classe F) nelle prime ore del giorno e nelle ore serali, con una distribuzione temporale diversa a seconda della stagione: nel periodo autunno-inverno, a causa di temperature più basse che contribuiscono al mantenimento delle condizioni di inversione termica, la classe F persiste per un maggior numero di ore e con percentuali dal 40 al 70%; in estate invece, grazie a temperature più elevate che portano al dissolvimento anticipato delle inversioni termiche notturne, le condizioni stabili, con frequenza oltre il 60%, caratterizzano solo le prime ore del mattino fino alle 5 e si re-instaurano la sera a partire dalle ore 20-21. Il confronto stagionale permette inoltre di evidenziare la maggior presenza della classe D riferita a condizioni neutrali nelle giornate autunnali ed estive, con percentuali di occorrenza molto variabili e a tutte le ore del giorno, più persistenti al primo mattino e primo pomeriggio. La classe A, indicativa di condizioni fortemente instabili, è presente quasi esclusivamente nel periodo estivo-primaverile e con frequenza significativamente superiore al 10% nelle ore centrali della giornata, quando risultano maggiormente attivi i meccanismi di turbolenza termica. Rispetto all’anno precedente si riscontra una diminuzione di ore nella classe A in estate, in primavera e in autunno, un maggior numero di ore in classe E e minore occorrenza della classe B nel periodo invernale. 11
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 Giorno Tipo Invernale Giorno Tipo Primaverile 100% 90% 80% 70% F 60% E D 50% C 40% B A 30% 20% 10% 0% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Figura 8 – Bologna: classi di stabilità, giorno tipo stagionale 2020 12
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 Giorno Tipo Estivo 100% 90% 80% 70% F 60% E D 50% C 40% B A 30% 20% 10% 0% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Giorno Tipo Autunnale Figura 9 – Bologna: classi di stabilità, giorno tipo stagionale 2020 13
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 LA QUALITÀ DELL’ARIA NEL 2020 L’esame dei dati rilevati nell’anno 2020 dalle stazioni della rete di monitoraggio sul territorio provinciale di Bologna, è stato affrontato riferendosi ai valori limite e valori obiettivo definiti dalla normativa nazionale vigente, utilizzando tabelle ed elaborati grafici riferiti sia al periodo di osservazione sia agli andamenti temporali almeno degli ultimi cinque anni. Per ogni inquinante monitorato sono riportati: una tabella introduttiva relativa agli indicatori statistici dell’anno per ciascuna stazione di misura (elaborati sui valori orari per i gas e su valori medi giornalieri per il particolato); il relativo box-plot; gli andamenti delle medie mensili mediante specifici grafici. Nella tabella riassuntiva iniziale sono indicati in arancio i superamenti del valore limite annuale e in grigio i casi con una percentuale di dati validi su base annua inferiore al 90% (valore minimo richiesto dalla normativa per la rappresentatività dei dati). La percentuale di dati validi, definita efficienza o rendimento, è riferita al numero di dati attesi sul periodo considerato. Per ciascun parametro analizzato è data inoltre indicazione dei valori che ricadono al di sotto del limite di quantificazione (L.Q.) dello strumento (limite che rappresenta la più bassa concentrazione dell’inquinante che può essere misurata). Il box-plot costituisce una descrizione sintetica della distribuzione dei dati secondo un carattere quantitativo tramite semplici indici di dispersione e di posizione. Esso fornisce indicazioni sulle caratteristiche salienti della distribuzione dei dati, in particolare per quanto riguarda la simmetria della sua forma. La linea interna alla scatola rappresenta la mediana della distribuzione; le linee estreme rappresentano il 25° ed il 75°percentile. Le linee che si allungano dai bordi della scatola (baffi) individuano gli intervalli fino ai valori rispettivamente del 5° e 95° percentile. Inoltre vengono evidenziati i punti relativi al valor medio, al 98° percentile e al valore massimo registrati (Figura 10). < L.Q. Figura 10 – Box-plot Per gli inquinanti quali NO 2, O3, C6H6 sono mostrati i grafici inerenti gli andamenti dei giorni tipo, con particolare attenzione alle differenze stagionali e/o tra giorni feriali/festivi. Il giorno tipo rappresenta il profilo giornaliero della concentrazione di un inquinante in un determinato periodo annuale o stagionale, ed ha lo scopo di evidenziare i comportamenti ricorrenti; si ottiene mediando i valori di concentrazione rilevati alla medesima ora nel periodo considerato (tutti gli orari sono indicati in ora solare). Nella distinzione tra giorni tipo estivi e invernali, se non diversamente specificato, la stagione estiva è stata rappresentata mediante i dati dei mesi di giugno, luglio e agosto, mentre la stagione invernale è stata rappresentata dai dati dei mesi di gennaio, febbraio e dicembre. 14
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 Per ciascun inquinante è inoltre riportata la serie storica dei valori medi annuali a partire dal 2010, dove disponibile. Per PM10 e O3, parametri maggiormente soggetti a superamenti dei limiti normativi, è stato confrontato l'andamento negli anni del numero di giorni critici (favorevoli all'accumulo degli inquinanti al suolo) con quello degli effettivi superamenti del valore obiettivo per la media oraria (per O 3) o del valore limite per la media giornaliera (per PM 10). Per le stazioni di fondo suburbano di Via Chiarini e di fondo remoto di Castelluccio, installate più recentemente rispetto alle altre, le serie storiche sono disponibili soltanto a partire dal 2011 e 2012 rispettivamente. La normativa vigente richiede una copertura minima annuale di dati pari al 90% per ogni parametro misurato (Allegato I del D.Lgs. 155/2010), tuttavia nell’elaborazione mensile e annuale sono stati presentati, in quanto ritenuti sufficientemente rappresentativi, i valori calcolati su una percentuale di dati validi almeno del 75%. Ai fini dell’elaborazione giornaliera sono richiesti almeno 18 dati orari (75% di dati validi nel giorno). Nella Tabella 4 viene riportata per ciascuna stazione e ciascun analizzatore l’efficienza percentuale raggiunta nel 2020. Tutti gli analizzatori hanno raggiunto la copertura di almeno il 90% dei dati annuali previsti dalla normativa ad eccezione dell’analizzatore NOX installato presso la stazione di Castelluccio. STAZIONE NO2 CO PM10 PM2.5 O3 BTX Bologna - Porta San Felice 96% 100% 96% 95% - 94% San Lazzaro 91% - 95% 96% - - Bologna - Giardini Margherita 96% - 96% - 99% - Bologna - Chiarini 97% - 98% - 100% - Imola - De Amicis 99% - 98% - - - Molinella – San Pietro Capofiume 96% - 96% 96% 98% - Porretta Terme - Castelluccio 89% - 96% 96% 94% - Tabella 4 - Rendimenti annuali degli analizzatori della rete - anno 2020 15
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 BIOSSIDO BIOSSIDO DI AZOTO AZOTOEEEOSSIDI OSSIDI OSSIDIDIDI AZOTO AZOTO –– NO NO22 ee NO DIDI DIAZOTO NOXX BIOSSIDO AZOTO Cosa sono Con il termine NOx viene indicato genericamente l’insieme dei due più importanti ossidi di azoto a livello di inquinamento atmosferico, ossia: l’ossido di azoto (NO) e il biossido di azoto (NO 2). Il biossido di azoto, gas di odore acre e pungente, gioca un ruolo principale nella formazione dell’ozono, ed è tra i precursori di alcune frazioni significative del PM10 e PM2,5. Come si originano Il monossido di azoto (NO) si forma principalmente per reazione dell’azoto contenuto nell’aria (circa 78% N 2) con l’ossigeno atmosferico in processi che avvengono ad elevata temperatura. Il biossido di azoto (NO2) si forma prevalentemente dall’ossidazione del monossido di azoto (NO) e solo in parte viene emesso direttamente. Le principali sorgenti di NO ed NO2 sono di natura antropica e riguardano i processi di combustione (gas di scarico dei veicoli a motore, gli impianti di riscaldamento e alcuni processi industriali). NO2 anno 2020 – Concentrazioni in µg/m3 n°sup.orari Stazione N. dati validi MIN 50° MEDIA 90° 95° 98° MAX 200 µg/m3 PORTA SAN FELICE 8552
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 70 PORTA SAN FELICE SAN LAZZARO VIA CHIARINI GIARDINI MARGHERITA 60 50 40 µg/m³ 30 20 10 0 gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic Figura 12 – Agglomerato - NO2 Concentrazioni medie mensili 2020 DE AMICIS SAN PIETRO CAPOFIUME CASTELLUCCIO 60 50 40 µg/m³ 30 20 10 0 gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic Figura 13 – Pianura e Appennino - NO2 Concentrazioni medie mensili 2020 Il valore limite sulla media oraria di 200 μg/m 3, da non superare per più di 18 ore nel corso di un anno, risulta rispettato in tutte le stazioni. Anche per il 2020 la soglia di allarme di 400 μg/m 3 non è mai stata raggiunta da nessuna centralina. Questa situazione evidenzia che gli episodi acuti legati a concentrazioni orarie elevate di NO2 non rappresentano un elemento di criticità. La stazione di Castelluccio presenta valori poco dispersi e concentrati intorno al valore medio, oltre che in gran parte al di sotto del limite di quantificazione. L'analisi delle concentrazioni medie mensili calcolate per l'anno 2020 (Figure 12 e 13, Tabella 6) permette di evidenziare, sia nelle stazioni dell’Agglomerato che in quelle di Pianura, l’andamento stagionale: si osserva infatti un incremento nei mesi più freddi dell’anno. Tipicamente l’NO2 raggiunge le concentrazioni 17
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 più elevate durante l'inverno, quando la sua produzione raggiunge i valori massimi a causa anche del funzionamento degli impianti di riscaldamento. Durante i mesi più caldi, invece, viene efficacemente disperso dalle correnti ascensionali. Inoltre, prolungate condizioni di elevata intensità delle radiazioni ultraviolette innescano nell'atmosfera complesse reazioni chimiche, tra i cui effetti è compresa pure una rimozione di NO2 a seguito della sua trasformazione in acido nitrico e nitrati. Per quanto concerne le stazioni dell’Agglomerato, i valori medi di biossido di azoto più elevati sono stati registrati nel mese di gennaio dalla stazione di San Lazzaro mentre, per tutto il resto dell’anno, dalla stazione da traffico di Porta San Felice. Le oscillazioni nelle medie mensili presso Castelluccio, stazione dell'Appennino, sono scarsamente rappresentative in quanto riguardanti valori inferiori al limite di quantificazione (8 µg/m3). NO2 (µg/m3) – medie mensili anno 2020 Stazione gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic PORTA SAN FELICE 55 48 36 28 30 28 35 25 34 43 48 50 GIARDINI MARGHERITA 40 29 18 9 9
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 L’andamento delle concentrazioni del giorno tipo mostra una certa dipendenza dai flussi veicolari, osservabile in entrambe le stazioni, seppur più accentuata per Porta San Felice. Le concentrazioni più elevate infatti si registrano in corrispondenza delle ore di punta del traffico, mattutine (dalle 7 alle 10) e pomeriggio-serali (attorno alle 16-21). Dall’analisi stagionale emerge come le concentrazioni raggiungano minimi più accentuati nelle ore centrali delle giornate estive, sia per effetto delle reazioni fotochimiche, sia per effetto delle diverse condizioni meteorologiche che in estate sono caratterizzate da maggiore trasporto orizzontale e dispersione su uno strato più alto dell'atmosfera rispetto al periodo invernale. In Figura 16 e nella successiva tabella sono riportati i valori delle medie annuali rilevate a partire dal 2010 e per le quali siano presenti almeno il 90% dei dati orari dell’anno. PORTA SAN FELICE SAN LAZZARO VIA CHIARINI GIARDINI MARGHERITA DE AMICIS SAN PIETRO CAPOFIUME CASTELLUCCIO limite annuale Lineare (limite annuale) 70 60 50 Concentrazione [µg/m³] 40 30 20 10 0 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Figura 16 – NO2 Confronto medie annuali 2010-2020 NO2 (µg/m3) – Medie annuali 2010 – 2020 Stazione 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 PORTA SAN FELICE 52 62 55 54 54 61 52 46 49 46 38 SAN LAZZARO 44 36 36 39 26 28 29 25 25 21 23 GIARDINI MARGHERITA 34 36 31 25 38 38 31 25 22 21 17 VIA CHIARINI - 26 25 24 26 26 26 20 23 25 20 DE AMICIS 36 31 26 27 25 29 24 25 25 24 27 SAN PIETRO CAPOFIUME 19 16 16 15 14 15 14 13 12 15 15 CASTELLUCCIO - -
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 di Savena, ma in linea con quelle degli ultimi sei anni. Situazione praticamente invariata a San Pietro Capofiume. Il Decreto Legislativo del 13 agosto 2010 n.155 stabilisce inoltre il livello critico per la protezione della vegetazione per la concentrazione nell’aria ambiente di ossidi di azoto, NOX, fissato in 30 µg/m3 come valore medio annuo. La normativa pone questo limite unicamente per le stazioni ubicate ad oltre 20 km dalle aree urbane e ad oltre 5 km da altre zone edificate, impianti industriali, autostrade o strade di grande comunicazione. Questo criterio è soddisfatto, per la rete di rilevamento della Città Metropolitana di Bologna, dalla stazione di fondo rurale San Pietro Capofiume, dove il limite per la protezione della vegetazione per il 2020 risulta rispettato (Tabella 8), mentre per la stazione di Castelluccio la media, sebbene risultante inferiore al limite di quantificazione di 8 μg/m3, non viene riportata a causa del mancato raggiungimento del numero di dati validi previsto su base annuale (90%). NOx anno 2020 – Concentrazioni in µg/m3 Stazione N. dati validi MEDIA SAN PIETRO CAPOFIUME 8511 23 CASTELLUCCIO - - LIVELLO CRITICO Media annuale 30 µg/m 3 Tabella 8 - Protezione della Vegetazione: NOX Media annuale 2020 20
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 OZONO OZONO –– O OZONO O33 Che cos’è L’ozono è un componente gassoso dell’atmosfera, molto reattivo e aggressivo. Negli strati alti dell’atmosfera terrestre (stratosfera) è di origine naturale e aiuta a proteggere la vita sulla Terra, creando uno scudo che filtra i raggi ultravioletti del Sole. Invece negli strati bassi dell’atmosfera terrestre (troposfera) è presente in concentrazioni elevate a seguito di situazioni d’inquinamento e provoca disturbi irritativi all’apparato respiratorio e danni alla vegetazione. Come si origina Oltre che in modo naturale, per interazione tra i composti organici emessi in natura e l’ossigeno dell’aria sotto l’irradiamento solare, l’ozono si produce anche per effetto dell’immissione di solventi e ossidi di azoto dalle attività umane. L’immissione di inquinanti primari (prodotti dal traffico, dai processi di combustione, dai solventi delle vernici, dall’evaporazione di carburanti etc.) favorisce quindi la produzione di un eccesso di ozono rispetto alle quantità altrimenti presenti in natura durante i mesi estivi. O3 anno 2020 – Concentrazioni in µg/m3 Stazione N. dati validi MIN 50° MEDIA 90° 95° 98° MAX GIARDINI MARGHERITA 8321
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 O3 presentano una minore variabilità con concentrazioni relativamente alte nei mesi invernali e primaverili di inizio anno, mentre scendono dalla tarda primavera. Rispetto allo scorso anno, non si osservano sostanziali modifiche degli andamenti dei livelli di concentrazione medi mensili. In particolare non sembrano emergere evidenti impatti legati agli effetti del lockdown (marzo-maggio) imposto per combattere la diffusione dell’epidemia da SARS-CoV-2. GIARDINI MARGHERITA VIA CHIARINI SAN PIETRO CAPOFIUME CASTELLUCCIO 90 80 70 60 50 µg/m³ 40 30 20 10 0 gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic Figura 18 – O3 Concentrazioni medie mensili 2020 O3 (µg/m3) – medie mensili anno 2020 Stazione gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic GIARDINI MARGHERITA 9 26 41 65 64 79 85 78 68 33 11 11 VIA CHIARINI 8 25 43 66 56 58 77 70 53 26 12 14 SAN PIETRO CAPOFIUME 12 31 52 65 65 63 68 70 61 34 17 15 CASTELLUCCIO 50 58 53 64 49 - 45 51 45 40 29 43 percentuale inferiore al 90% percentuale inferiore al 75% Tabella 10 – O3 Concentrazioni medie mensili 2020 Per quanto attiene all’ozono troposferico i limiti da rispettare stabiliti dal D.Lgs. 155/2010 per la protezione della salute umana sono riferiti sia al breve periodo sia al medio-lungo periodo. Per il breve periodo sono definite 2 soglie di concentrazione limite: la "soglia di informazione", pari a 180 µg/m 3 di ozono misurato in aria come media oraria; la "soglia di allarme" pari a 240 µg/m3 di ozono misurato in aria come media oraria. Secondo normativa il calcolo del numero di superamenti nell’anno richiede una percentuale del 90% di dati validi per cinque mesi su sei nella stagione estiva (da aprile a settembre), condizione verificatasi per tutte le stazioni della Rete nell’anno in esame. In Tabella 11 sono riportate le ore di superamento per la soglia di informazione con un dettaglio mensile. Per quanto riguarda la soglia di allarme non sono stati registrati superamenti in nessuna delle stazioni dell’area metropolitana. 22
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 O3 anno 2020 – numero ore di superamento soglia di informazione (180 µg/m3) Stazione gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic 2020 GIARDINI MARGHERITA 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 VIA CHIARINI 0 0 0 0 0 0 3 3 0 0 0 0 6 SAN PIETRO CAPOFIUME 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 CASTELLUCCIO 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 percentuale di dati validi inferiore al 90% mesi estivi validi < 5 Tabella 11 – Ozono: Superamenti soglia di informazione - anno 2020 Per la protezione della salute umana sul medio e lungo periodo il decreto prevede: il valore obiettivo pari a 120 μg/m3 da non superare per più di 25 giorni per anno civile come media su 3 anni . Se non è possibile determinare le medie su tre anni in base ad una serie intera e consecutiva di dati annui, la valutazione della conformità ai valori obiettivo si può riferire, come minimo, ai dati relativi a un anno; l’obiettivo a lungo termine per la protezione della salute umana calcolato come media massima giornaliera su 8 ore nell’arco di un anno civile, pari a 120 μg/m 3. In Tabella 12 è riportato il numero di superamenti del valore obiettivo per l’anno considerato come media degli ultimi 3 anni. Per tutte le stazioni, tranne Castelluccio, si registra il superamento del limite normativo. Il numero di superamenti riferiti all'ultimo anno è invece riportato in Tabella 13. O3 anno 2020 – numero giorni di superamento valore obiettivo (120 mg/m3) Stazione media 3 anni GIARDINI MARGHERITA 44 VIA CHIARINI 44 SAN PIETRO CAPOFIUME 42 CASTELLUCCIO 2 LIMITE NORMATIVO N° max sup. 25 > valore limite Tabella 12 – Ozono: Superamenti valore obiettivo per la salute umana - anno 2020 O3 anno 2020 – numero giorni di superamento obiettivo a lungo termine (120 µg/m3) Stazione gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic 2020 GIARDINI MARGHERITA 0 0 0 0 0 7 13 9 5 0 0 0 34 VIA CHIARINI 0 0 0 2 0 1 14 12 7 0 0 0 36 SAN PIETRO CAPOFIUME 0 0 0 3 0 3 6 10 6 0 0 0 28 CASTELLUCCIO 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 percentuale di dati validi inferiore al 90% mesi estivi validi < 5 Tabella 13 – Ozono: Superamenti obiettivo a lungo termine per la salute umana - anno 2020 Le rappresentazioni del giorno tipo stagionale (Figura 19) evidenziano per la stagione estiva un andamento che segue il processo di formazione dell’inquinante: le concentrazioni risultano più elevate nelle ore centrali della giornata, caratterizzate da maggiore intensità della radiazione solare. I valori diurni di 23
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 concentrazione più elevati sono stati registrati nelle stazioni di fondo urbano dell’agglomerato (Giardini Margherita e via Chiarini); tuttavia, nell’analisi media di periodo, tali dati non si sono discostati molto da quelli rilevati nella stazione di fondo rurale di San Pietro Capofiume. Durante l'inverno invece, l'andamento giornaliero è nettamente meno marcato, con la stazione di Castelluccio (fondo remoto) che presenta livelli di concentrazione orari superiori a quelli delle altre stazioni. Un altro aspetto interessante legato ai giorni tipo di Castelluccio e già osservato negli anni precedenti, è che sia nel caso di quello invernale che di quello estivo, gli andamenti orari appaiono molto più costanti rispetto a quanto accade sulle altre stazioni; questo è probabilmente dovuto alle diverse condizioni ambientali che si trovano in quota sull'Appennino (la stazione di Castelluccio è posta a circa 900 metri s.l.m.) rispetto a quello che avviene per tutte le altre centraline della pianura. Le concentrazioni di ozono, tipico inquinante secondario, possono essere influenzate dalle dinamiche di trasporto e degradazione dei precursori verso le aree rurali, che possono così trovarsi ad essere interessate da livelli più elevati rispetto alle aree urbane vicine. Inoltre nelle città una parte dell'ozono, composto molto reattivo, in presenza di basse intensità di radiazione solare viene eliminato per reazione con l'ossido di azoto, mentre nelle aree suburbane o rurali ne è favorito l’accumulo a causa di concentrazioni inferiori di NO e composti organici. 150 INVERNO 2020 150 ESTATE 2020 140 140 130 130 120 120 110 110 100 100 90 90 80 80 µg/m³ µg/m³ 70 70 60 60 50 50 40 40 30 30 20 20 10 10 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Ore Ore GIARDINI MARGHERITA VIA CHIARINI SAN PIETRO CAPOFIUME CASTELLUCCIO Figura 19 – Ozono: Giorno tipo invernale ed estivo Il D.Lgs. 155/2010 introduce inoltre un valore obiettivo e un obiettivo a lungo termine per la protezione della vegetazione, entrambi riferiti all’AOT40 (Accumulated exposure Over a Threshold of 40 ppb). Questo parametro è definito come la somma delle differenze tra le concentrazioni orarie superiori a 80 μg/m3 corrispondenti a 40 ppb e il valore di 80 μg/m 3 sull’intera stagione vegetativa (fissata nel trimestre maggio-luglio), utilizzando i valori orari rilevati ogni giorno tra le h 8:00 e le h 20:00, ora dell’Europa Centrale. I limiti normativi di tale indicatore (misurato in µg/m 3 * h) sono fissati a 18000 come media su 5 anni per il valore obiettivo e a 6000 in riferimento all’anno in esame per l’obiettivo a lungo termine. Se non è possibile determinare le medie su cinque anni in base ad una serie intera e consecutiva di dati annui, la valutazione della conformità ai valori obiettivo si può riferire, come minimo, ai dati relativi a tre anni. La normativa definisce anche i criteri per l’individuazione delle stazioni soggette alle finalità di questa misurazione; per le loro caratteristiche, le stazioni rappresentative della rete di Bologna sono quelle di fondo suburbano Via Chiarini, di fondo rurale San Pietro Capofiume e di fondo remoto Castelluccio. Per il 2020 si evidenziano medie superiori all’obiettivo a lungo termine per le postazioni di Chiarini e San Pietro Capofiume, mentre per quella di Castelluccio non è possibile calcolare il dato, dal momento che i dati orari validi sono inferiori al limite di accettabilità richiesto del 90% sul periodo di riferimento. Anche per il valore obiettivo (media degli ultimi 5 anni) i valori di AOT40 risultano oltre i limiti a Chiarini e San Pietro Capofiume ma risultano invece entro il limite per la stazione di Castelluccio (Tabella 14). In Tabella 15 e Tabella 16 sono riportate le serie storiche 2010–2020 dei superamenti rispettivamente della soglia di informazione e dell’obiettivo a lungo termine. Dai valori disponibili non si evince un trend specifico sul lungo periodo. 24
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 O3 anno 2020 valori AOT40 anno 2020 - Concentrazioni in µg/m3*h Media ultimi 5 Stazione N. dati validi AOT stimato anni VIA CHIARINI 1069 17846 23620 SAN PIETRO CAPOFIUME 1041 17796 19539 CASTELLUCCIO 972 n.d. 5460 90% dati orari nel Obiettivo a Valore periodo di tempo lungo termine Obiettivo RIFERIMENTI NORMATIVI definito per il calcolo 6000 18000 > valore limite dati validi < 90% Tabella 14 - Protezione della Vegetazione: AOT40 anno 2020 O3 soglia di informazione – numero ore di superamento media oraria (180 µg/m3) 2010 – 2020 Stazione 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 GIARDINI MARGHERITA 0 20 10 74 15 7 9 15 0 18 0 VIA CHIARINI - 16 39 26 6 35 9 29 0 25 6 SAN PIETRO CAPOFIUME 10 0 2 4 0 0 4 0 0 2 0 CASTELLUCCIO - 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 - analizzatore non attivo mesi estivi validi < 5 Tabella 15 – O3: Andamento temporale dei superamenti della soglia di informazione O3 soglia di informazione – numero ore di superamento media oraria (120 µg/m3) 2010 – 2020 Stazione 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 GIARDINI MARGHERITA 15 66 58 75 44 40 45 52 39 59 34 VIA CHIARINI - 73 70 52 25 55 46 51 39 60 36 SAN PIETRO CAPOFIUME 58 83 58 40 16 36 45 15 45 51 28 CASTELLUCCIO - 0 12 5 2 14 1 11 0 5 0 - analizzatore non attivo mesi estivi validi < 5 Tabella 16 – O3: Andamento temporale dei superamenti dell’obiettivo a lungo termine In Figura 20 sono riportate le serie annuali dei superamenti dell’obiettivo a lungo termine confrontati con il numero di giorni favorevoli alla formazione di ozono, definiti come le giornate in cui la temperatura massima supera i 29°C. Dal punto di vista qualitativo si osserva un andamento spesso concorde fra le due grandezze ma non per tutte le stazioni, a conferma di come la formazione dell’ozono sia governata sia dalle condizioni meteorologiche che dalla collocazione territoriale delle stazioni monitorate. Per il 2020 comunque, rispetto all’anno precedente, alla riduzione del numero di giorni potenzialmente critici per i livelli di ozono ha fatto seguito anche una generale riduzione del numero di superamenti delle soglie normative. 25
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 GIARDINI MARGHERITA VIA CHIARINI SAN PIETRO CAPOFIUME CASTELLUCCIO Giorni critici Bologna 90 90 80 80 70 70 numero superamenti 60 60 numero gg critici 50 50 40 40 30 30 20 20 10 10 0 0 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Figura 20 – O3 Confronto superamenti obiettivo a lungo termine e numero di giorni critici 26
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 PARTICOLATO PM PARTICOLATOPM10 PARTICOLATO PM10 10 Che cos’è Per materiale particolato aero disperso si intende l’insieme delle particelle atmosferiche solide e liquide aventi diametro aerodinamico variabile fra 0.1 e circa 100 μm. Il termine PM 10 identifica le particelle di diametro aerodinamico inferiore o uguale ai 10 μm (1 μm = 1 millesimo di millimetro). In generale il materiale particolato di queste dimensioni è caratterizzato da lunghi tempi di permanenza in atmosfera e può, quindi, essere trasportato anche a grande distanza dal punto di emissione. Ha una natura chimica particolarmente complessa e variabile ed è in grado di penetrare nell’apparato respiratorio e quindi, avere effetti negativi sulla salute. Come si origina Il particolato PM10, in parte, è emesso direttamente dalle sorgenti (PM 10 primario) e in parte, si forma in atmosfera attraverso reazioni chimiche fra altre specie inquinanti (PM 10 secondario). Il PM10 può avere sia un’origine naturale (erosione dei venti sulle rocce, eruzioni vulcaniche, incendi di boschi e foreste), sia antropica (combustioni e altro). Tra le sorgenti antropiche un importante ruolo è rappresentato dal traffico veicolare. Di origine antropica sono anche molte delle sostanze gassose che contribuiscono alla formazione di PM 10, come gli ossidi di zolfo e di azoto, i COV (Composti Organici Volatili) e l’ammoniaca. PM10 anno 2020 - Concentrazioni in µg/m3 N. dati Stazione validi MIN 50° MEDIA 90° 95° 98° MAX PORTA SAN FELICE 351 3 20 26 53 66 80 118 GIARDINI MARGHERITA 348
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 La valutazione delle concentrazioni estesa all’intero anno (Tabella 17) mostra che nel 2020 le medie annuali ottenute non superano il valore limite di 40 μg/m 3 in nessuno dei siti di misura, inclusa la stazione da traffico Porta San Felice nell’agglomerato di Bologna. Dal box plot di Figura 21 emerge come le distribuzioni annuali dei dati siano maggiormente disperse verso i valori massimi per la maggior parte delle stazioni e simili tra loro (questo in parte giustificabile con la natura parzialmente secondaria del particolato), ad eccezione della stazione di Castelluccio, la cui distribuzione risulta centrata attorno ad un valore medio nettamente inferiore. Il valore massimo, anomalo, registrato a Castelluccio per il PM 10 è stato causato da un evento di trasporto di sabbie dalla zona del Mar Caspio tra il 27 e il 29 marzo 2020. PORTA SAN FELICE GIARDINI MARGHERITA VIA CHIARINI SAN LAZZARO 55 50 45 40 35 30 µg/m³ 25 20 15 10 5 0 gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic Figura 22 – Agglomerato – PM10 Concentrazioni medie mensili 2020 DE AMICIS SAN PIETRO CAPOFIUME CASTELLUCCIO 55 50 45 40 35 30 µg/m³ 25 20 15 10 5 0 gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic Figura 23 – Pianura e Appennino - PM10 Concentrazioni medie mensili 2020 28
Rete di Monitoraggio della Qualità dell’Aria – Report Dati 2020 Anche se il 2020 è stato un anno particolare per le attività antropiche a causa della pandemia di Covid 19, le medie mensili delle stazioni dell’Agglomerato (Figura 22) hanno mantenuto il consueto andamento stagionale con concentrazioni più elevate nel semestre invernale per tutte le centraline. Si osserva che nel mese di novembre 2020 le concentrazioni sono più elevate rispetto al mese di dicembre a causa delle scarse precipitazioni del periodo. Andamento analogo si osserva per le stazioni di Pianura (Figura 23). A Castelluccio il trend dei mesi invernali, opposto a quello di tutte le altre stazioni, potrebbe essere legato sia ad eventi piovosi locali più abbondanti rispetto al resto del territorio, sia ad un aumento estivo dell’altezza dello strato di rimescolamento, che consente apporti di particolato da quote inferiori. I dati relativi alle medie mensili sono riepilogati nella Tabella 18. PM10 (µg/m3) – medie mensili anno 2020 Stazione gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic PORTA SAN FELICE 52 42 28 18 14 10 16 18 19 20 45 30 GIARDINI MARGHERITA 42 32 24 14 13 10 14 16 18 22 46 26 VIA CHIARINI 36 34 24 16 14 10 16 17 17 17 40 24 SAN LAZZARO 49 38 27 17 15 14 18 18 19 21 46 27 DE AMICIS 45 35 28 19 15 11 16 17 17 19 47 31 SAN PIETRO CAPOFIUME 53 37 30 20 15 13 16 17 18 22 40 31 CASTELLUCCIO 6 9 18 14 11 8 11 12 12 6 10 4 percentuale di dati validi inferiore al 90% percentuale di dati validi inferiore al 75% Tabella 18 - PM10 Concentrazioni medie mensili 2020 Il numero dei giorni di superamento del valore limite giornaliero di 50 μg/m 3 nell’anno 2020 è riportato in Tabella 19: il numero annuale massimo di 35 giorni di superamento, consentiti dalla normativa, è stato superato nella stazione da traffico di Porta San Felice (42 superamenti) e nella stazione di fondo rurale di San Pietro Capofiume (39 superamenti) Il maggior numero di superamenti si è verificato nei mesi di gennaio novembre. PM10 anno 2020 – numero giorni di superamento del valore limite giornaliero (50 µg/m 3) Stazione gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic 2020 PORTA SAN FELICE 15 8 2 0 0 0 0 0 0 1 11 5 42 GIARDINI MARGHERITA 7 5 2 0 0 0 0 0 0 2 11 3 30 VIA CHIARINI 4 5 2 0 0 0 0 0 0 1 10 0 22 SAN LAZZARO 10 6 2 0 0 0 0 0 0 1 11 4 34 DE AMICIS 12 6 2 0 0 0 0 0 0 0 11 4 35 SAN PIETRO CAPOFIUME 14 7 4 0 0 0 0 0 0 2 8 4 39 CASTELLUCCIO 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 VALORE LIMITE N° max giorni di superamento 35 percentuale di dati validi inferiore al 90% percentuale di dati validi inferiore al 75% Tabella 19 - PM10 : Superamenti del valore limite giornaliero - anno 2020 Rispetto ai due anni precedenti, il numero di superamenti del valore limite giornaliero dell’anno in esame è tendenzialmente aumentato (Figura 24 eTabella 20). Nel grafico di Figura 24 sono riportati annualmente anche il numero dei giorni critici ovvero il numero di giorni favorevoli all’accumulo di particolato che presentano quindi una elevata probabilità di superamento del limite normativo giornaliero. Confrontando questo numero stimato, con gli effettivi superamenti, si evidenzia che a partire dal 2014 aumenta la differenza tra questi due valori annuali. Ciò indica che pur con le inevitabili oscillazioni annuali, le giornate critiche comportano un effettivo superamento in meno casi rispetto ad anni antecedenti il 2014. 29
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